阅读说明：本技术 一种铝合金轮毂的入料定位识别系统 (feeding positioning and identifying system for aluminum alloy hub ) 是由 刘双勇 肖国新 王绍江 孙岩 李崇 孟凡波 孙建平 马向前 王英峰 蒋磊 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：一种铝合金轮毂的入料定位识别系统,包括入料辊道、分别固定在入料辊道上的定位光电机构、轮毂对中机构、轮毂顶升旋转机构、轮毂条码识别机构。滚道输送来的轮毂,通过光电开关检测轮毂来控制带制动的滚道电机的停止,使轮毂停留在滚道上的指定区域。轮毂对中机构保证轮毂的中心与十字顶升轴的中心重合。停留在十字顶升轴上轮毂顶起后旋转；读码器读取轮毂轮辋上的条码识别轮型。采用了长滚筒和短滚筒相结合的方式,使下方具有可供顶升机构通过的空间,能够使顶升机构顶起车轮并旋转,由设置在上方的扫描装置进行扫描,显著增加了识别的精确度,并且在扫描装置的安装上具有了很大的空间,提高了设计自由度。(A feeding positioning and identifying system of an aluminum alloy wheel hub comprises a feeding roller way, a positioning photoelectric mechanism, a wheel hub centering mechanism, a wheel hub jacking rotating mechanism and a wheel hub bar code identifying mechanism, wherein the positioning photoelectric mechanism, the wheel hub centering mechanism, the wheel hub jacking rotating mechanism and the wheel hub bar code identifying mechanism are respectively fixed on the feeding roller way. The wheel hub conveyed by the raceway is detected by a photoelectric switch to control the stopping of the raceway motor with brake, so that the wheel hub stays in a designated area on the raceway. The hub centering mechanism ensures that the center of the hub is superposed with the center of the cross jacking shaft. The hub is jacked up and rotates after staying on the cross jacking shaft; the code reader reads the bar code on the rim of the hub to identify the wheel type. The mode that long cylinder and short cylinder combined together has been adopted, makes the below have the space that supplies climbing mechanism to pass through, can make climbing mechanism jack-up wheel and rotation, scans by the scanning device who sets up in the top, is showing the accuracy that has increased discernment to scanning device's installation has had very big space, has improved the design degree of freedom.)

一种铝合金轮毂的入料定位识别系统

技术领域

本发明属于铝合金轮毂自动生产线，用于物流滚道自动定位、识别轮毂，以便后续机床的加工，具体为涉及一种铝合金轮毂的入料定位识别系统。

背景技术

汽车轮毂主要使用铝合金来进行制造，并且铸造成形占据了主要的地位，与钢质汽车轮毂相比，铝合金轮毂的密度小，约为钢的1/3，可以使汽车的整车质量减少，燃油效率提升，对于节能减排、低碳生活具有重要意义。同时铝合金轮毂具有散热性能优于钢质轮毂，易于加工成型，高速转动时变形小、惯性阻力小等优点，博得了越来多车主的青睐。经数控机床加工的轮毂尺寸精度、圆度高、偏摆跳动小、平衡好，使汽车行驶平稳舒适。

目前铝合金轮毂的生产方法主要有铸造法、锻造法、冲压法和旋压法等。轮毂在加工成型后，需要对轮毂进行后续加工，同时由于现代化生产的扩大，一个轮毂车间往往需要处理十几种甚至几十种型号的轮毂。因此在加工铝合金轮毂的自动生产线上，用物流滚道实现自动输送、输送定位，并且对轮毂型号进行有效识别，以实现轮毂的精准加工，是必不可少的生产工序。目前已经有采用二维码技术对轮毂进行识别，从而进行后续加工的工艺，如中国专利CN201710105129.2、CN201910044801.0、CN201721296325.4等，均采用辊道的方式运输轮毂，并利用二维码扫描装置对轮毂上的二维码进行扫描识别，或者进行二维码的打标。但上述装置在进行识别时，均采用在辊道下方设置二维码扫描装置，同时对轮毂底部的二维码进行扫描识别。具有一定的生产工艺的局限性，如二维码被辊道遮挡，则难以识别，同时限定了扫描枪只能安装在辊道下方，对运输结构的设计进行了限制。因此上述工艺仍存在不完善的地方。

发明内容

本发明提供了适合于铝合金轮毂的入料定位识别系统，适应13英寸到22英寸轮毂的自动入料、定位、识别。

本发明完整的技术方案包括：

一种铝合金轮毂的入料定位识别系统，其特征在于，包括入料滚道，定位光电机构，轮毂对中机构，轮毂顶升旋转机构和轮毂条码识别机构。

带制动的滚道电机带动滚筒旋转运动，旋转的滚筒将轮毂移动到指定位置停止。

通过滚道两侧的光电开关检测轮毂，来控制带制动的滚道电机停止，实现轮毂的停止位置。

所述的入料滚道包括长滚筒与短滚筒，所述轮毂在输送过程中依次通过长滚筒与短滚筒，所述的轮毂顶升旋转机构位于短滚筒下方，所述的定位光电机构、轮毂条码识别机构和轮毂对中机构位于短滚筒上方；所述的短滚筒左右相对设置，中间留有可供轮毂顶升旋转机构通过的空间，能够使顶升机构顶起车轮并旋转，由设置在上方的扫描装置进行扫描，所述的短滚筒包括长度依次减小的第一短滚筒和第二短滚筒，所述短滚筒的排布方式为：两组第一短滚筒后接两组第二短滚筒，再接两组第一短滚筒；入料滚道包括带制动的滚道电机(104)、带动长滚筒(101)和短滚筒(103)旋转；轮毂(102)在长滚筒(101)的带动下向短滚筒(103)处移动，移动到指定位置停止；

定位光电机构中，光电开关(201)是对射开关；光电开关(201)固定在光电开关固定座(202)上；光电开关固定座(202)与光电开关支架(203)连接；4对光电开关(201)组成一个检测单元，分别固定在滚道两侧，用来控制轮毂在滚道上的停止位置；

对中机构中：定位滚轮轴(302)固定在定位手臂(303)上，定位滚轮(301)与定位滚轮轴(302)连接，定位滚轮(301)能围绕定位滚轮轴(302)自由旋转；上固定板(305)、中间固定板(306)、右侧板(307)、下固定板(308)、左侧板(318)相互连接组成轮毂对中机构的基础框架；导向轴(304)穿过中间固定板(306)上的4个圆孔与右侧板(307)、左侧板(318)连接，左侧滑块(310)、右侧滑块(313)套在导向轴(304)上，且能沿着导向轴(304)左右移动；左侧气缸(311)固定在左侧板(318)上，左侧气缸(311)的活塞杆与右侧滑块(313)连接；右侧气缸(312)固定在右侧板(307)上，右侧气缸(312)的活塞杆与左侧滑块(310)连接；手臂连板(309)的下面与左侧滑块(310)、右侧滑块(313)连接；手臂连板(309)的上面与定位手臂(303)连接；同步齿轮轴(316)固定在下固定板(308)上，同步齿轮(315)能围绕同步齿轮轴(316)自由旋转；左侧齿条(314)固定在左侧滑块(310)上；右侧齿条(317)固定在右侧滑块(313)上；左侧齿条(314)、右侧齿条(317)分别与同步齿轮(315)啮合传动；左侧气缸(311)、右侧气缸(312)带动左侧滑块(310)、右侧滑块(313)沿导向轴(304)左右移动；左侧滑块(310)、右侧滑块(313)通过手臂连板(309)带动定位手臂(303)、定位滚轮(301)左右移动；左侧齿条(314)、右侧齿条(317)分别与同步齿轮(315)啮合传动保证左右定位手臂(303)同步移动；同步移动的定位滚轮(301)将轮毂(102)移动到指定位置；

轮毂顶升旋转机构结构为：十字顶升轴(401)与十字顶升轴座(402)连接，十字顶升轴(401)能在十字顶升轴座(402)上自由旋转，被动齿形带轮(403)固定在十字顶升轴(401)上；十字顶升轴座(402)固定在移动架(406)上，移动架(406)与4个直线导轨滑块(405)连接；十字顶升轴(401)、移动架(406)、4个直线导轨滑块(405)组成的上下移动模块，此模块能沿着直线导轨(404)上下移动；4个直线导轨(404)固定在顶升底座(412)上；顶升气缸(408)固定在顶升底座(412)上，顶升气缸活塞杆(407)与移动架(406)连接；主动齿形带轮(409)固定在伺服电机(411)上，伺服电机座(410)与顶升底座(412)连接；伺服电机(411)上的主动齿形带轮(409)通过齿形带带动十字顶升轴(401)的旋转；

十字顶升轴(401)既能在顶升气缸(408)的作用下上下移动，又能在伺服电机(411)的作用下旋转；

轮毂条码识别机构结构为：立柱(501)固定在固定架(504)上，十字固定座(502)与立柱(501)连接且十字固定座(502)能在立柱(501)上下移动；横梁(503)与十字固定座(502)连接且横梁(503)能在十字固定座(502)左右移动；读码器支架(506)固定在横梁(503)上，读码器(505)与读码器支架(506)连接；

固定架(504)固定在入料滚道上，读码器(505)的位置能在滚道上左右、上下调整，适应读码器(505)读取不同规格轮毂上条码的需求。

本发明相对于现有技术的优点为：针对目前的二维码扫描装置只能在辊道下方设置，容易被滚道遮挡且难以识别的问题，采用了长滚筒和短滚筒相结合的方式，在运输到指定位置时，采用短滚筒承载轮毂，使其下方具有可供顶升机构通过的空间，能够使顶升机构顶起车轮并旋转，由设置在上方的扫描装置进行扫描，显著增加了识别的精确度，并且在扫描装置的安装上具有了很大的空间，提高了设计自由度。

附图说明

图1为本发明铝合金轮毂的入料定位识别系统示意图，(a)为主视图，(b)为俯视图。

图2为本发明的入料滚道俯视图。

图3为本发明的定位光电机构示意图，(a)为主视图，(b)为右视图。

图4为本发明的轮毂对中机构示意图，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为A-A剖视图。

图5为本发明的轮毂顶升旋转机构示意图，(a)为主视图，(b)为俯视图，(c)为B-B剖视图。

图6为本发明的轮毂条码识别机构示意图，(a)为主视图，(b)为右视图。

附图标记：1-入料滚道、2-定位光电机构、3-轮毂对中机构、4-轮毂顶升旋转机构、5-轮毂条码识别机构。

101-长滚筒、102-轮毂、103-短滚筒、104-带制动的滚道电机。

201-光电开关、202-光电开关固定座、203-光电开关支架。

301-定位滚轮、302-定位滚轮轴、303-定位手臂、304-导向轴、305-上固定板、306-中间固定板、307-右侧板、308-下固定板、309-手臂连板、310-左侧滑块、311-左侧气缸、312-右侧气缸、313-右侧滑块、314-左侧齿条、315-同步齿轮、316-同步齿轮轴、317-右侧齿条、318-左侧板。

401-十字顶升轴、402-十字顶升轴座、403-被动齿形带轮、404-直线导轨、405-直线导轨滑块、406-移动架、407-顶升气缸活塞杆、408-顶升气缸、409-主动齿形带轮、410-伺服电机座、411-伺服电机、412-顶升底座。

501-立柱、502-十字固定座、503-横梁、504-固定架、505-读码器、506-读码器支架。

具体实施方式

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如图1所示，本发明公开的铝合金轮毂的入料定位识别系统包括入料滚道1，定位光电机构2，轮毂对中机构3，轮毂顶升旋转机构4和轮毂条码识别机构5。

其中入料滚道的结构如图2所示，包括带制动的滚道电机104、带动长滚筒101和短滚筒103旋转；轮毂102在长滚筒101的带动下向短滚筒103处移动，移动到指定位置停止。入料滚道包括长滚筒与短滚筒，轮毂在输送过程中依次通过长滚筒与短滚筒，轮毂顶升旋转机构位于短滚筒下方，定位光电机构、轮毂条码识别机构和轮毂对中机构位于短滚筒上方；短滚筒左右相对设置，中间留有可供轮毂顶升旋转机构通过的空间，能够使顶升机构顶起车轮并旋转，由设置在上方的扫描装置进行扫描，短滚筒包括长度依次减小的第一短滚筒和第二短滚筒，首先是两组第一短滚筒后接两组第二短滚筒，再接两组第一短滚筒；

图3为本发明的定位光电机构结构图，如图3所示：光电开关201是对射开关；光电开关201固定在光电开关固定座202上；光电开关固定座202与光电开关支架203连接。4对光电开关201组成一个检测单元，分别固定在滚道两侧，用来控制轮毂在滚道上的停止位置。

图4为本发明的轮毂对中机构主视图、附视图、A-A剖视图。

如图4所示：定位滚轮轴302固定在定位手臂303上，定位滚轮301与定位滚轮轴302连接，定位滚轮301能围绕定位滚轮轴302自由旋转；上固定板305、中间固定板306、右侧板307、下固定板308、左侧板318相互连接组成轮毂对中机构的基础框架。导向轴304穿过中间固定板306上的4个圆孔与右侧板307、左侧板318连接，左侧滑块310、右侧滑块313套在导向轴304上，且能沿着导向轴304左右移动；左侧气缸311固定在左侧板318上，左侧气缸311的活塞杆与右侧滑块313连接；右侧气缸312固定在右侧板307上，右侧气缸312的活塞杆与左侧滑块310连接。手臂连板309的下面与左侧滑块310、右侧滑块313连接；手臂连板309的上面与定位手臂303连接。同步齿轮轴316固定在下固定板308上，同步齿轮315能围绕同步齿轮轴316自由旋转。左侧齿条314固定在左侧滑块310上；右侧齿条317固定在右侧滑块313上。左侧齿条314、右侧齿条317分别与同步齿轮315啮合传动。

左侧气缸311、右侧气缸312带动左侧滑块310、右侧滑块313沿导向轴304左右移动；左侧滑块310、右侧滑块313通过手臂连板309带动定位手臂303、定位滚轮301左右移动；左侧齿条314、右侧齿条317分别与同步齿轮315啮合传动保证左右定位手臂303同步移动。

同步移动的定位滚轮301将轮毂102移动到指定位置。

图5为本发明的轮毂顶升旋转机构主视图、附视图、B-B剖视图(4)。

如图5所示：十字顶升轴(401)与十字顶升轴座(402)连接，十字顶升轴(401)能在十字顶升轴座(402)上自由旋转，被动齿形带轮(403)固定在十字顶升轴(401)上；十字顶升轴座(402)固定在移动架(406)上，移动架(406)与4个直线导轨滑块(405)连接；十字顶升轴(401)、移动架(406)、4个直线导轨滑块(405)组成的上下移动模块，此模块能沿着直线导轨(404)上下移动。4个直线导轨(404)固定在顶升底座(412)上。顶升气缸(408)固定在顶升底座(412)上，顶升气缸活塞杆(407)与移动架(406)连接。主动齿形带轮(409)固定在伺服电机(411)上，伺服电机座(410)与顶升底座(412)连接。伺服电机(411)上的主动齿形带轮(409)通过齿形带带动十字顶升轴(401)的旋转。

十字顶升轴(401)既能在顶升气缸(408)的作用下上下移动，又能在伺服电机(411)的作用下旋转。

图6为本发明的轮毂条码识别机构主视图、右视图(5)。

如图6所示：立柱(501)固定在固定架(504)上，十字固定座(502)与立柱(501)连接且十字固定座(502)能在立柱(501)上下移动；横梁(503)与十字固定座(502)连接且横梁(503)能在十字固定座(502)左右移动；读码器支架(506)固定在横梁(503)上，读码器(505)与读码器支架(506)连接。

固定架(504)固定在入料滚道上，读码器(505)的位置能在滚道上左右、上下调整，适应读码器(505)读取不同规格轮毂上条码的需求。

综上所述，铝合金轮毂的入料定位识别系统是由滚道输送来的轮毂，通过光电开关检测轮毂来控制滚道电机的停止，使轮毂停留在滚道上的指定区域。轮毂对中机构保证轮毂的中心与轮毂顶升机构十字顶升轴的中心重合。停留在顶升机构十字顶升轴上轮毂顶起后旋转；读码器读取轮毂轮辋上的条码识别轮型。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。